Orbitaller Ve Çeşitleri

Çekirdek etrafında elektronlar belirli enerji seviyelerinde bulunur Elektronların çekirdek etrafında bulunma olasılığının en yüksek olduğu bölgeye orbital denir

Öncelikle 2 tür orbital kavramından bahsedebiliriz:

I Atomik Orbital:Atomlarda bulunan ve elektronun uzayın belirli yerlerinde bulunabilme ihtimal yoğunluğunu karesi ile ifade edebileceğimiz matematiksel bir fonksiyondur Psi ile simgelenir Örnek: s,p,d,f orbitalleri

II Molekül Orbitali :Bir molekül üzerinde tamamen dağılmış olduğu düşünülen atomik orbitallerle aynı matematiksel özelliklere sahip olan matematiksel fonksiyonlardır Psi ile simgelenir Örnek: sigma,pi,delta orbitalleri

Molekül Orbital teorisine göre moleküller meydana gelirken, atomlar gerekli bağ mesafesinde birbirlerine yaklaştıklarında molekül oluşmadan önce atomlarda bulunan atomik orbitaller karışarak moleküle ait orbitalleri oluştururlar Artık molekül oluştuktan sonra atomik orbitallerden bahsedemeyiz

Atomik orbitallerin karışması molekül orbital teorisinin temeli olup, uygun simetri ve enerjide ancak molekül orbitallerini oluşturabilirler Molekül Orbital diyagramları ise Atomik orbitallerin Molekül orbitallerini oluşturmak üzere nasıl birleştikleri gösteren diyagramlardır

Elektronlari çekirdek etrafinda bir bulut seklinde göstermek mümkündür Bulutlarin yogun oldugu yerlerde elektronlarin bulunma olasiligi fazladir ve bulutlar orbital olarak adlandirilir Orbitaller s, p, d, f harfleriyle isimlendirilir Buna ayni zamanda açısal momentum kuantum sayısı denir ve l harfi ile gösterilir



Bas kuantum sayisi (n) orbitalin temel enerji düzeyini, n2 ise orbital sayisini verir Her orbitalde en fazla 2 elektron bulunur

n =1 ise sadece s orbitali

n = 2 ise s ve p orbitali

n = 3 ise s, p, d orbitali

n = 4 ve yukarisinda ise s, p, d, ve f orbitali bulunmaktadir

Orbitaller

S orbitali küresel simetrik bir yapi gösterir En fazla 2 elektron alir Bas kuantum sayısı büyüdükçe s orbitalinin enerjisi artar

p orbitalleri

İkinci veya daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur Px, Py ve Pz olarak 3 orbitali vardir ve toplam 6 elektrona sahiptir

d orbitali

Üçüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur 5 d orbitali ve toplam 10 elektronu vardır

f orbitali

Dördüncü ve daha üst temel enerji düzeylerinde bulunur7 orbitali ve toplam 14 elektronu vardır

Elektron Dağılımı

ORBİTAL ŞEMASI ŞU ŞEKİLDEDİR

1s

2s

3s ->2p

4s ->3p

5s-> 4p -->3d

6s -->5p -->4d

7s ->6p ->5d ->4f

8s -->7p ->6d ->5f

Elektronlar orbitallere doldurulurken yukarıdaki sıra takip edilir

* Önce çekirdeğe en yakin olan en düşük enerjili olan 1s orbitalinden başlanır (Aufbau kurali)

* Bir orbitalde en fazla iki elektron olabilir Bu elektronların spinleri (dönme yönleri) farklı olmalıdır (Pauli kurali)

* Hund kuralına göre eşit enerjili orbitallerin (px, py, pz) her biri bir elektron almadıkça ikinci elektronu almazlar

11Na 1s2 2s22p63s1

27Co 1s2 2s22p63s23p64s23d7

46Pd 1s2 2s22p63s23p64s23d104p65s24d8

Bazı elementlerin elektron dizilişleri Aufbau kuralına uymadığı görülmektedir Bu duruma örnek olarak 24Cr ve 42 Mo verilebilir

24Cr 1s2 2s22p63s23p64s23d4 seklinde bir elektron dağılımı yapması beklenirken

1s2 2s22p63s23p64s13d5 seklinde bir dağılım gösterir

Bunun sebebi n(s) ve (n-1)d orbitallerinin enerjileri birbirine çok yakindir n(s) ve (n-1)d orbitali yari veya tam dolu olduğu zaman daha kararlı olacağından dağilim bu şekilde olur

42 Mo 1s2 2s22p63s23p64s23d104p65s24d4 olması beklenen elektron dağılımı

1s2 2s22p63s23p64s23d104p65s14d5 şeklinde olur

Elementlerden elektron koparırken (iyonlaşma) bas kuantum sayısı en büyük olan orbitalden elektron uzaklaştırılır

Atomun elektron dizilisi yapıldıktan sonra bas kuantum sayısına göre tekrar sıraya dizilmesi yapacağımız işlemler sırasında bize kolaylık sağlayacaktır

11Na 1s2 2s22p63s1 11Na1+ 1s2 2s22p6

Eğer bas kuntum sayıları eşit ise bu sefer en yüksek orbitalden elektron uzaklaştırılır

31Ga 1s2 2s22p63s23p64s23d104p1

1s2 2s22p63s23p63d104s24p1

Bu elektron dizilisini yaptıktan sonra bas kuantum sayısına göre tekrar sıraya dizersek

en yüksek bas kuantum sayısında (4) iki orbital olduğu için (s, p) en yüksek enerjili orbital olan p orbitalinden elektron uzaklaştırılır

31Ga1+ 1s2 2s22p63s23p6 3d104s2



Örnek

13Al ve 16S atomları arasında oluşan bileşiğin 1 molekülü için:

I Al atomları toplam 6 elektron verir

II S atomları toplam 3 elektron verir

III Al2S3 iyonik bileşiği oluşur

hangileri doğru olur?

A) Yalnız I

B) Yalnız III

C) I ve III

D) II ve III

E) I, II ve III

Çözüm

Al ve S atomlarının elektronlarının dizilişi

Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

S : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

şeklindedir Al atomunun son yörüngesinde 3 elektron, S atomunun son yörüngesinde 6 elektron vardır Al metal, S ametaldir

Al ve S atomu arasında oluşan bileşik (Al+3 ve S-2 iyonlarının yükleri çaprazlanırsa) Al2S3olarak bulunur Oluşan bileşik iyonik bileşiktir

Al2S3bileşiğinde 2 tane Al atomu vardır 1 tane Al atomu 3 elektron verdiğinden 2 tane Al atomu 6 elektron verir 3 tane S atomu 6 elektron alır

Buna göre I ve III doğru, II yanlıştır CevapC? dir